氨丁三醇在生命科学领域的重要价值（三）——医疗诊断试剂

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引言

氨丁三醇（Tromethamine, TRIS, Tris(hydroxymethyl)aminomethane） 凭借其宽泛的pH调节范围、低金属离子干扰特性以及良好的生物耐受性，逐渐成为医药和生物技术领域不可或缺的功能性辅料，尤其在碘化造影剂、磁共振成像对比剂及体外诊断试剂中发挥了关键作用，推动了精准医疗诊断的发展。
基本特性

氨丁三醇的化学名称是2-氨基-2-羟甲基-1,3-丙二醇，其通用名称是三（羟甲基）氨基甲烷，通用英文化名称为Tris (hydroxymethyl) aminomethane，简称TRIS或THAM，IUPC名称为2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol。中国药典称氨丁三醇，美国药典称Tromethamine，英国药典称Trometamol。

• 分子式：(HOCH₂)₃CNH₂
  
• CAS号：77-86-1
  
• 分子量：121.14
  
• pH值：10.4（0.1M@20℃）
  
• pKa值：8.3@20℃，7.8@37℃
  
• 熔点：168-172℃
  
• 外观与状态：白色或无色结晶固体粉末
  
• 溶解性：在水中易溶，微溶于乙醇，极微溶于乙酸乙酯
  
• 稳定性：几乎不吸湿、不挥发，在储存中表现出良好的物化稳定性
  
• 结构特点：含有3个羟基和1个伯胺，低生物毒性
  

碘化造影剂

碘化造影剂通过引入高密度的碘原子来增强X射线吸收能力，并广泛用于静脉造影、脑血管造影、数字减影血管造影、计算机断层扫描增强、泌尿造影、脊髓造影等。早期的造影剂配方中，常用碳酸氢钠或其他缓冲剂来调节pH值，然而在进入非离子型造影剂的时代后，氨丁三醇就被广泛应用于各种碘化造影剂注射液中，以维持稳定的pH环境，抑制碘化物的化学降解，从而延长造影剂的保质期并确保其在使用时的性能稳定。例如： - 碘帕醇（Iopamidol，1981上市） - 碘海醇（Iohexol，1982上市） - 碘普罗胺（Iopromide，1985上市） - 碘佛醇（Ioversol，1988上市） - 碘克沙醇（Iodixanol，1994挪威上市，双体结构实现生理等渗） - 碘美普尔（Iomeprol，1997上市，三碘苯环+羟丙基改良提升亲水性）






磁共振成像对比剂

钆布醇（gadobutrol）注射液是一种基于钆的造影剂 （GBCA），与磁共振成像 （MRI） 一起使用，可以检测和可视化病变和异常血管分布。钆布醇是第二代细胞外非离子大环 GBCA，用于成人和 2 岁以上儿童的 MRI 。由于其理化性质，钆布醇与其他 GBCA 相比，钆离子浓度更高，因此需要的进样体积更小。钆布特醇适用于通常用于以下诊断过程： - 检测和可视化成人和儿童患者（包括足月新生儿）血脑屏障中断和/或中枢神经系统血管异常的区域 - 评估成年患者乳腺恶性疾病的存在和程度 - 评估成人和儿童患者（包括足月新生儿）已知或疑似的主动脉上动脉或肾动脉疾病 - 评估已知或疑似冠状动脉疾病的成年患者


氨丁三醇在钆布醇注射液中通常作为辅料使用，其主要功能包括： - pH调节剂 ：氨丁三醇可以调节注射液的pH值，使其接近人体生理环境（pH 7.0-7.4），以减少对患者的刺激性和不适感。 - 缓冲剂：氨丁三醇具有优良的缓冲能力，能够稳定注射液的pH值，防止因外界因素导致的酸碱波动。 - 稳定剂 ：氨丁三醇可能有助于维持钆布醇溶液的化学稳定性，防止药物分解或沉淀。
体外诊断试剂

Tris缓冲剂凭借其宽泛的pH调节范围（pH 7.0-9.0）、优异的温度稳定性及低金属干扰特性，已成为体外诊断（IVD）领域的核心组分。
分子诊断

专利：US11655495B2、US20140030703A1

在PCR检测、基因测序等技术中需要使用包含氨丁三醇（TRIS）的缓冲液，以稳定核酸，维持适宜的反应环境，具体作用包括： 1. 维持反应体系的pH稳定性：TRIS缓冲液的有效缓冲范围为pH 7.0–9.2，而PCR反应的理想pH值通常在8.0–8.8之间。TRIS通过稳定pH环境，确保DNA聚合酶（如Taq酶）的活性，并促进DNA模板的变性与复性。 2. 离子强度调节：TRIS与EDTA（乙二胺四乙酸）常组成TE缓冲液，螯合Mg²⁺、Ca²⁺等二价金属离子，抑制依赖这些离子的核酸酶活性（如DNase、RNase），防止核酸降解。 3. 优化反应特异性：Mg²⁺是PCR的关键辅因子，TRIS不会与Mg²⁺形成沉淀，因此不影响Mg²⁺对DNA聚合酶的激活作用，从而保障扩增效率和特异性。
常用缓冲液如下：

缓冲液	组成	特点	应用场景
TAE	Tris +乙酸+ EDTA	低离子强度，适合长片段DNA电泳	琼脂糖凝胶电泳
TBE	Tris +硼酸+ EDTA	高缓冲能力，适合短片段电泳	PAGE胶电泳、核酸测序
TES	Tris + EDTA + NaCl	含盐离子，适用于某些酶反应	酶切或连接反应
无EDTA TE	Tris-HCl（不含EDTA）	避免金属离子螯合干扰	需Mg²⁺的酶反应（如PCR）

免疫诊断

在免疫层析、化学发光等技术中包含氨丁三醇（TRIS）的缓冲液常用于稳定抗原蛋白，确保抗原-抗体的特异性结合，提降低背景干扰，提高检测结果的灵敏度和准确性。
免疫层析（胶体金/荧光）

• 标记物保护剂：在新冠病毒抗原检测试纸条中，Tris溶液与胶体金颗粒共孵育，通过形成氨基-金表面电荷屏蔽层，减少非特异性吸附，使检测线假阳性率降低。
  
• 样品稀释液配方：多种检测方法中的样本稀释液均包含 Tris，其弱碱性环境可使样品中的检测蛋白溶解度提升，提高试剂检测能力。
  

化学发光免疫分析

• 低干扰性：Tris 不螯合金属离子，避免干扰依赖金属离子（如Mg²⁺）的酶标记系统（如碱性磷酸酶、辣根过氧化物酶）
  
• 酶促反应稳定剂和增强剂：Tris 作为含氨基化合物，可用于增强ALP（碱性磷酸酶）活性，提高酶促发光效率。
  
• 碱性清洗液：高碱性TBST缓冲液（Tris+NaCl+Tween20）常用于免疫反应体系中的清洗液/洗涤液，以控制反应环境中的非特异性吸附。
  

总结

未来，随着精准医疗与分子影像技术的持续发展，氨丁三醇凭借其的优秀生化特性有望进一步拓展在靶向造影剂、基因诊疗系统及新型诊断试剂中的应用，持续赋能医疗技术的突破与革新。

远大富驰医药化工股份有限公司自豪地推出 氨丁三醇（Tromethamine） ，它代表了公司对卓越品质的承诺。远大富驰的氨丁三醇，采用自产最高规格硝基甲烷为原料，确保源头的最高纯度控制和最低亚硝胺风险。远大富驰不满足于传统的单批次反应釜合成法，而坚持采用行业领先的连续化固定床生产工艺，确保了产品的高品质，实现了不同批次间的极致质量均一性。

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